Teknologi pemasangan permukaan (SMT)

Surface Mount Technology (SMT): "Teknik Tak Terlihat" dari Produksi Elektronik Modern

Pengantar
Surface Mount Technology (SMT) adalah salah satu teknologi inti dalam bidang manufaktur elektronik.Dengan langsung memasang komponen mikroelektronik pada permukaan papan sirkuit cetak (PCBS), telah menggantikan teknologi pemasangan lubang tradisional dan telah menjadi pendorong utama untuk miniaturisasi dan kinerja tinggi produk elektronik modern.Dari smartphone ke peralatan aerospace, SMT ada di mana-mana dan dapat disebut sebagai "insinyur tak terlihat" dari industri elektronik.

I. Evolusi historis SMT
SMT berasal dari tahun 1960-an dan pertama kali dikembangkan oleh IBM dari Amerika Serikat.Awalnya digunakan dalam komputer kecil dan peralatan aerospace (seperti komputer navigasi kendaraan peluncur Saturnus).

Pada tahun 1980-an: Teknologi secara bertahap matang, dan pangsa pasar meningkat dengan cepat dari 10%.

Pada akhir 1990-an: Ini menjadi proses arus utama, dengan lebih dari 90% produk elektronik mengadopsi SMT.

Pada abad ke-21, dengan permintaan untuk miniaturisasi (seperti komponen 01005, kemasan BGA) dan persyaratan perlindungan lingkungan (pemanasan bebas timbal),SMT terus mengulangi dan meningkatkan 47.

Prinsip-prinsip dasar dan aliran proses SMT
Inti dari SMT terletak pada "montage" dan "soldering". Prosesnya sangat otomatis dan terutama terdiri dari langkah-langkah berikut:

Pencetakan pasta solder

Menggunakan templat baja tahan karat yang dipotong dengan laser (dengan ketebalan 0,1-0,15 mm), pasta solder dicetak dengan tepat pada pad PCB melalui scraper.Pasta solder dibuat dengan mencampur bubuk solder dan fluksKetebalan cetak perlu dikontrol (biasanya 0,3-0,6 mm) 69.

Peralatan utama: Pencetak pasta solder sepenuhnya otomatis, bersama dengan SPI (detektor pasta solder) untuk pemindaian 3D untuk memastikan kualitas cetak 69.

Pemasangan komponen

Mesin pemasangan permukaan meraih komponen (seperti resistor, kapasitor, dan chip) melalui nozel vakum dan mencapai akurasi ± 0,025 mm dengan sistem penentuan posisi visual.Dia bisa naik lebih dari 200,000 poin per jam.

Kesulitan: Nozzle khusus diperlukan untuk komponen berbentuk tidak teratur (seperti konektor fleksibel), dan kemasan BGA bergantung pada deteksi sinar-X untuk memeriksa integritas bola solder.

Pengemasan arus balik

Dengan mengontrol kurva suhu dengan tepat (memperhangatkan, rendam, mengalir kembali, mendinginkan), pasta solder dilebur dan sendi solder yang handal terbentuk.Suhu puncak proses bebas timbal biasanya 235-245°C, dan zona suhu tinggi berlangsung selama 40-60 detik.

Pengendalian risiko: Kecepatan pendinginan harus ≤4°C/s untuk menghindari cacat kisi pada sendi solder.

Pemeriksaan dan perbaikan

AOI (Automatic Optical Inspection): Ini dapat mengidentifikasi cacat seperti bagian yang hilang, offset, dan batu nisan, dengan akurasi 0,01mm.

Inspeksi sinar-X: Digunakan untuk verifikasi kualitas sendi solder tersembunyi seperti BGA;

Stasiun kerja perbaikan: Pemanasan lokal ke titik leleh pematatan dan mengganti komponen yang rusak 89.

Keuntungan Teknis SMT
Dibandingkan dengan teknologi lubang tradisional, SMT telah mencapai terobosan dalam berbagai dimensi:

Volume dan berat: Volume komponen berkurang 40%-60%, dan beratnya berkurang 60%-80%, mendukung kabel kepadatan tinggi (seperti komponen pitch 0,5 mm) 310;

Keandalan: Tingkat cacat sendi solder kurang dari sepuluh bagian per juta,dengan kemampuan anti-getaran yang kuat dan kinerja sirkuit frekuensi tinggi yang unggul (mengurangi induktansi dan kapasitas parasit). 37

Efisiensi produksi: Tingkat otomatisasi yang tinggi, dengan biaya tenaga kerja berkurang lebih dari 50%, mendukung pemasangan sisi ganda dan produksi yang fleksibel.

Perlindungan lingkungan dan ekonomi: Mengurangi limbah pengeboran dan bahan, proses bebas timbal sesuai dengan standar RoHS 35.

IV. Bidang Aplikasi SMT
Elektronik konsumen: Miniaturisasi ponsel pintar dan laptop;

Elektronik otomotif: persyaratan keandalan yang tinggi untuk modul kontrol dan sensor ECU;

Peralatan medis: monitor portabel, perakitan presisi perangkat implan;

Industri aerospace dan militer: Desain anti-getaran untuk peralatan komunikasi satelit dan sistem navigasi 4710.

V. Tren dan Tantangan Masa Depan
Kecerdasan dan fleksibilitas: Mesin dan jalur produksi yang dapat dikonfigurasi ulang dengan teknologi pemasangan permukaan adaptif (SMT) yang didorong AI beradaptasi dengan permintaan kustomisasi batch kecil. 56

Integrasi tiga dimensi: Meningkatkan pemanfaatan ruang melalui teknologi kemasan berlapis 3D;

Manufaktur hijau: Mendorong bahan pembersih berbasis air dan solder biodegradable untuk mengurangi emisi VOC sebesar 59%;

Batas presisi: Untuk mengatasi tantangan pemasangan komponen di bawah 01005 (seperti 008004), mengembangkan teknologi penentuan posisi sub-mikron 9.

Kesimpulan
Teknologi pemasangan permukaan tidak hanya batu dasar teknis dari manufaktur elektronik, tetapi juga kekuatan tak terlihat mendorong umat manusia menuju era cerdas.dari mikrometer hingga nanometer, setiap kemajuan SMT membentuk kembali batas-batas produk elektronik.SMT akan terus menulis legenda teknologi "kecil tapi kuat".